Лишайники - полезные и бесполезные с точки зрения жителей 21 века (стр. 2 )

● Эпифитные лишайники в качестве субстрата используют деревья и кустарники.

2.Лихеноиндикация загрязнения воздуха.

В своей работе мы используем метод лихеноиндикации, т. к. это наиболее доступный метод для исследования загрязненности воздуха. Главной характеристикой лишайников является их медленный рост. Именно поэтому они выбирают для жизни пустынные места, где другие растения не препятствуют осуществлению фотосинтеза. Невысокая скорость роста позволяет лишайникам не использовать много влаги и минеральных веществ.

Развитые механизмы защиты позволяют лишайникам расти на таких открытых и незащищённых поверхностях как скалы, камни и бетон. Также эти организмы обладают высоким коэффициентом термостойкости: они могут переносить температуру от -50 до +80 градусов по шкале Цельсия.

Особая чувствительность лишайников объясняется тем, что они не могут выделять в среду поглощенные токсические вещества, которые вызывают физиологические нарушения и морфологические изменения.

По мере приближения к источнику загрязнения слоевища лишайников становятся толстыми, компактными и почти совсем утрачивают плодовые тела. Дальнейшее загрязнение атмосферы приводит к тому, что лопасти лишайников окрашиваются в беловатый, коричневый или фиолетовый цвет, их талломы сморщиваются, и растения погибают. Состояние окружающей среды оказывает существенное влияние на развитие лишайников. По их видовому составу и встречаемости можно судить о степени загрязнения воздуха. Лишайники чутко реагируют на характер и состав субстрата, на котором они растут, на микроклиматические условия и состав воздуха. В силу чрезвычайного «долголетия» лишайников их можно использовать для датировки возраста различных предметов на основе измерения их слоевищ - в диапазоне от нескольких десятилетий до нескольких тысячелетий. Объектом глобального мониторинга лишайники избраны потому, что они распространены по всему Земному шару и поскольку их реакция на внешнее воздействие очень сильна, а собственная изменчивость незначительна и чрезвычайно замедленна по сравнению с другими организмами.

2.1. Влияние загрязнения воздуха на состояние лишайников

Наиболее резко лишайники реагируют на диоксид серы. Концентрация диоксида серы 0.5 мг/м2 губительна для всех видов лишайников. На территориях, где средняя концентрация SОз превышает 0.3 мг/м3, лишайники практически отсутствуют. В районах со средними концентрациями диоксида серы от 0.3 до 0.05 мг/м3 по мере удаления от источника загрязнения сначала появляются накипные лишайники, затем листоватые (фисция, леканора, ксантория). При концентрации менее 0.05 мг/м3 появляются кустистые лишайники (уснея, алектория, анаптихия) и некоторые листоватые (лобария, пармелия).  На частоту встречаемости лишайников влияет кислотность субстрата. На коре, имеющей нейтральную реакцию, лишайники чувствуют себя лучше, чем на кислом субстрате. Этим объясняется различный состав лихенофлоры на разных породах деревьев. Для своей работы мы выбрали 2 вида растений, наиболее часто встречающихся в нашем районе береза и ива.  Картирование лишайников по мелким квадратам дает возможность оценить состояние воздуха и указать местоположение источников выбросов. При этом могут использоваться количественные показатели (процент покрытия слоевищами каждого вида или избранных видов поверхности ствола, размеры слоевищ, доля поврежденных слоевищ и т. п.) и качественные критерии (наличие или отсутствие определенных видов лишайников, изменение их состава, группировок и т. п.). Для оценки степени покрытия выбираются не накрененные отдельно стоящие деревья, у которых на высоте 30–150 см проводится учет лишайников по наиболее заросшей ими части коры.

Лихеноиндикация не дает точных количественных сведений об уровне загрязнения воздуха. Следует учитывать, что ряд видов гибнет уже при малых концентрациях загрязнителя, часто не достигающих установленных санитарных норм. Исчезновение лишайников –это сигнал о надвигающейся опасности для окружающей среды.

Лишайники способны долгое время пребывать в сухом, почти обезвоженном состоянии, когда их влажность составляет от 2 до 10% сухой массы. При этом они не погибают, а лишь приостанавливают все жизненные процессы до первого увлажнения. Погрузившись в такой «анабиоз», лишайники могут выдерживать сильное солнечное облучение, сильное нагревание и охлаждение.

В связи с тем, что лишайники поглощают воду всей поверхностью тела в основном из атмосферных осадков и отчасти из водяных паров, влажность слоевищ непостоянна и зависит от влажности окружающей среды. Таким образом, поступление воды в лишайники происходит, в отличие от высших растений, по физическим, а не по физиологическим законам. Недаром слоевище лишайников часто сравнивают с фильтровальной бумагой. В лесу, где осадки проходят сквозь кроны деревьев и стекают со стволов, лишайники гораздо богаче минеральными и органическими веществами, чем на открытых местах.

На городской территории выделяют уровни (чаще всего три) - так называемые «зоны лишайников» (приложение 3).

Таким образом, методы оценки загрязненности атмосферы по встречаемости лишайников основаны на следующих закономерностях.

1. Чем сильнее загрязнен воздух города, тем меньше встречается в нем видов лишайников (вместо десятков может быть один-два вида).

2. Чем сильнее загрязнен воздух, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев.

3. При повышении загрязненности воздуха исчезают первыми кустистые лишайники (растения в виде кустиков с широким плоским основанием); за ними - листоватые (растут в виде чешуек, отделяющихся от коры); последними - накипные (имеют слоевище в виде корочки, сросшейся с корой).

На основании этих закономерностей можно количественно оценить чистоту воздуха в конкретном месте микрорайона.

2.2 Определения степени загрязнения воздуха по лишайникам.

На каждой пробной площадке, которые мы отметили, осмотрели каждый ствол дерева, измерили его толщину, установили примерный возраст и состояние на данный момент, сделали фото. При осмотре дерева была использована прозрачная палетка размером 10х10 см, на высоте 0.6 м от земли. Отмечали, какие виды лишайников встретились на площадке, какой процент общей площади палетки занимает каждый вид. Результаты заносились в таблицу. Оценка встречаемости и покрытия дается по 5 – балльной шкале (приложение3) Таким образом, для каждой площадки описания и для каждого типа роста лишайников – кустистых, листовых и накипных – выставляются баллы встречаемости и покрытия.

После проведения исследований произвели расчет средних баллов встречаемости и покрытия для каждого типа роста лишайников - накипных (Н), листовых (Л) и кустистых (К). Зная баллы средней встречаемости и покрытия Н, Л, К, легко рассчитать показатель относительной чистоты атмосферы (ОЧА) по формуле:

ОЧА=Н + 2∙Л + З∙К ⁄30

Чем выше показатель ОЧА (ближе к единице), тем чище воздух местообитания. Имеется прямая связь между ОЧА и средней концентрацией диоксида серы в атмосфере.

2.3 Результаты исследования.

Мы исследовали 3 участка, в районе города Усинска. Участок №1 расположен в районе автомобильной дороги по улице Молодежная в верхнем ярусе преобладают такие деревья как береза, осина, ива. Участок №2 находится в районе речки Седью в верхнем ярусе преобладают такие деревья как береза, ель, сосна; подлесок составляет рябина, можжевельник. Участок №3 находится в Ненецком автономном округе - нефтяное месторождение Харьягинское в верхнем ярусе преобладают такие деревья как береза, ива ; подлесок практически отсутствует из-за многолетнемерзлых грунтов ; надпочвенный покров представлен осоками, морошкой и местами мхом.

На каждом участке мы исследовали по 5 деревьев березы и 5 деревьев ивы примерно 20-30 лет. На первом участке мы отметили, что плодовые тела некоторых лишайников были вялыми. На втором участке на лишайниках повреждений и других изменений отмечено не было. На третьем участке плодовые тела лишайников практически отсутствовали или занимали минимальную площадь (приложение 4 – 8).

Все полученные по каждому участку данные мы обобщили и просчитали среднюю встречаемость, степень покрытия дерева лишайниками в процентах на основе полученных результатов установили балл частоты и встречаемости, также относительную чистоту атмосферы. Результаты исследования занесли в сводную таблицу результатов.

Таблица 1

Сводная таблица результатов исследования

Показатели	Категории и номера участков
№1	№2	№3
Накипные:
-встречаемость, %	20	70	13
-степень покрытия, %	14.6	64.8	4.8
-балл оценки	2	5	1
Листовые:
-встречаемость, %	20	50	–
- степень покрытия, %	2.4	46.4	–
- балл оценки	1	4	–
Кустистые:
-встречаемость, %	–	15	–
-степень покрытия,%	–	1.6	–
- балл оценки	–	2	–
Относительная чистота атмосферы (ОЧА)	0.13	0.63	0.03

Сравнительный анализ результатов исследования позволяет сделать следующие выводы: - чем больше антропогенная нагрузка на территорию, тем меньше число видов, частота встречаемости, проективное покрытие и показатель относительной чистоты атмосферы;

- приближение территории к автомобильным дорогам приводит к исчезновению кустистых лишайников и уменьшению значений всех показателей;

- присутствие на участке №2 таких лишайников как уснея и пармелия свидетельствует, что концентрация сернистого газа в воздухе менее 0.05 мг/м.